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　　2024年5月29日，中国（广州）国际物流装备与技术展览会（LET 2024）在广州·广交会展馆D区盛大开幕。650余家顶尖物流装备品牌企业共赴盛会，围绕如今物流领域备受关注的“数智工厂”“智慧物流” “人形机器人”三大核心主题进行产品展示，本文专门对“人形机器人”这一主题进行专题探讨。

　　近年，经过短暂的消沉之后，人型机器人渐成热点，车企首先挂帅，除了特斯拉、小米人型机器人相继推出外，又一家车企也在近日入局——奇瑞公布人形机器人开发计划，而众多的创新企业正把人型机器人作为突破点。

　　各级政府也十分重视，工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，上海市政府也明确表示，支持加快开源人形机器人原型机研发，那么，国产人形机器人的关键技术进展如何呢？何时能量产？何时通用？这都是业界关心的问题。

　　一、车企挂帅

　　近年，人形机器人迎来了高光时刻，而在这大潮中，汽车制造商是一支不可忽视的力量，先有新能源汽车翘楚特斯拉的马斯克，再有投身汽车的小米雷军，更有造车新势力之一的小鹏。（详细内容可参考本公众号2023-11-03的原创文章《为什么汽车制造商“钟爱”人形仿生机器人？》）

　　近期，奇瑞宣布将迈入人形机器人工程的前沿，同时推出了一款全新的双足机器人，其名为Mornine，第一阶段是进入门店做导购；还有比亚迪、广汽集团等车企都已经开始或者准备涉足人形机器人赛道，目前所知，比亚迪已成为特斯拉Optimus的股东之一。

　　为什么汽车制造商钟爱人形机器人，因为其与自动驾驶有强关联性。人形机器人关键技术进步，诸如算力提升、核心元器件性能提升、人工智能技术进步等与汽车制造、特别是自动驾驶有着千丝万缕的联系。

　　自动驾驶技术，可以迁移到人形机器人的制造上，二者之间一脉相承，自动驾驶技术为人形机器人搭建了技术框架，人形机器人的反馈机制本质上是与自动驾驶相同的架构，即感知层-决策层-执行层。

　　在人形机器人制造上，汽车制造商最大程度上利用在造车和自动驾驶方面的优势，特别是自动驾驶研发过程中积累的算法经验、数据驱动能力、AI芯片能力、模型训练能力等，而人形机器人的电控系统、控制算法可以借鉴和利用汽车智能技术。

　　对于人形机器人，特斯拉采用车域控制器的控制方式并复用自动驾驶系统，通过闭环数据引擎，不断升级的感知、规划控制算法以及高算力、模型训练效率，打通“感知-认知-决策”链路，使人形机器人拥有了智能属性。

　　无论是传统汽车，还是新能源汽车，都需要强大的供应链，而汽车制造商要推出人形机器人，同时需要强大的供应链，令人欣喜的是，汽车供应链企业正在撬开人形机器人赛道的大门。

　　汽车零部件厂商和供应链企业正在积极拓展这一赛道，包括精密减速器、伺服电机、丝杠、传感器、电池等等，涉及成千上万家供应商，这为汽车工业实现人形机器人量产准备了条件。

　　作为汽车行业的领军人物入局人形机器人，其意义在于它们这样的头部科技企业、产业资源为市场树立了人形机器人制造的标杆作用，起到带动作用，更容易将人形机器人推向量产，甚至商用。

　　从人形机器人的发展史来说，本田ASIMO、波士顿动力Atlas代表的技术验证期，而以特斯拉Optimus为代表的汽车制造商人形机器人产业，则是商业试水期，一个新的人形机器人时代正在开启。

　　其实，这两年，不仅汽车制造商及供应商，一些产业界的巨头，包括国际的和国内的都开始布局人形机器人赛道，从整机到核心零部件，再到智能控制、智能计算。相比于学院派，初创公司，产业资本为代表汽车工业致力于人形机器人，必将利用其产业资源，使人形机器人发展取得飞跃。

　　二、技术突破

　　人形机器人是技术、制造、服务三个核心能力的交汇点，也是软硬件跟AI技术融合的制高点，是智能制造皇冠上的明珠。但人形机器人技术的复杂性，导致整机系统的研制具有很高的挑战性。人类双足直立行走、双手操作工具都是历经上百万年进化而来，靠人为设计去模仿逼近，工程难度可见一斑。

　　我国2023年发布的《人形机器人创新发展指导意见》首次以单独文件形式，以2025年为时间节点，提出了清晰的技术目标：“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破，确保核心部组件安全有效供给，同时强调，加快开源人形机器人原型机研发。

　　为了便于理解，我们可以把人形机器人技术分为硬件与软件两大类：硬件，就是制造机器人的各类常用硬件，比如控制器、传感器等；软件，则是指各种人工智能模型，二者的关系是，软件系统是灵魂，硬件支撑是刚需。就目前来看，软硬件都有较高的门槛、较高的难度。

　　1、硬件

　　一台人形机器人，包含数千个零部件，涉及各种尖端技术，堪称人类生产制造的最先进硬件之一，按照《意见》部署，硬件就是要形成机器肢关键技术群，机器体关键技术群。

　　谈到人形机器人的硬件，我们有必要从“具身智能”这个概念说起，就是要让人工智能拥有一个智能硬件载体，也就是说要给人工智能这个聪明的“头脑”装上一副“身体”，而我们说到的人形机器人硬件，则是集各类核心尖端技术于一体的载体，是具身智能的代表产品。

　　国家创新发展意见中要求，突破机器人高转矩密度伺服电机、高动态运动规划与控制等核心技术，目前人形机器人技术硬件主要“卡点”在下肢行走和双手的精细操作方面。

　　要形成机器肢关键技术群，就要求关节速度要快，体积要小，重量要轻，高功率密度是面临的现实挑战，包括高光密度的电机、有更大紧缩比的紧缩器以及形成高集成的一体化的关节。

　　人形机器人的核心技术，是高性能的关节电机驱动技术，一个人型机器人至少得搭载20个以上的关节电机，占其成本三分之一以上，并且控制实时性要求非常的高。

　　动力部件的功率密度跟人形机器人真正实现灵巧运动还是有一定差距，传感器怎么样在小体积下做到高精度的响应，都是我们面临的挑战。近日传出，北京航空航天大学科研团队历时15年，自主研发了微尺寸仿生机器人——“昆虫”机器人，而“昆虫”机器人最主要的突破是动力技术。